Guia_ Laboratorio1

LABORATORIO DE BIOQUIMICA
EXTRACCIÓN E IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Al finalizar la práctica el estudiante estará capacitado para:
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

Explicar algunas propiedades de los carbohidratos: monosacáridos, disacáridos y
polisacáridos.
Revelar el fundamento teórico de las reacciones químicas de caracterización, en base a su
estructura química y la naturaleza de los reactivos.
Extraer productos naturales a partir de alimentos del medio
Aplicar técnicas de reconocimiento y diferenciación de carbohidratos en productos
naturales.
INTRODUCCION
Los carbohidratos también llamados “hidratos de carbono” son constituyentes de los tres
principales grupos químicos que forman la materia orgánica junto con las grasas y proteínas. Son
compuestos orgánicos presentes tanto en el reino animal como vegetal. Su principal función es
proporcionar energía (4 Kcal/g) y de almacenarla (glucógeno). Tambien desempeñan una función
importante para la estructura, soporte y el funcionamiento de las células, tejidos y órganos. Son
productos primarios del proceso de fotosíntesis y precursores de otros materiales orgánicos.
Existen muchos tipos de carbohidratos, son abundantes y se encuentran principalmente en los
alimentos tipo almidón, como la papa, yuca, arroz, fideos y pan, así como en algunas bebidas
endulzadas con azúcares, en frutas y verduras. Además, 50 a 55% (hasta un 60% como
promedio) de nuestra dieta contiene carbohidratos.
Desde el punto de vista químico, se consideran como polihidroxialdehidos y polihidroxicetonas.
Son sustancias que por hidrólisis forman monosacáridos (disacáridos), formar maltosas y
dextrinas o monosacáridos (polisacáridos).
Según el número de azucares que contienen los azucares pueden ser:



Monosacáridos: No pueden dividirse por hidrólisis en carbohidratos mas simples
Oligosacáridos: Forman por hidrólisis 2 a 10 moles de un monosacáridos.
Polisacáridos: Homopolisacáridos: Producen mas de 10 moles de monosacáridos
(Heteropolisacáridos: A parte de producir monosacáridos forma tambien otros
compuestos diferentes).
Para la identificación de carbohidratos existen varias pruebas generales y específica que tienen
base en las propiedades químicas que presentan estas sustancias como:



Poder Reductor: Acción sobre sustancias colorantes, acción sobre óxidos metalices
Deshidratación: Reacciones furfúricas
Formación de compuesto de inclusión
Muchas de estas reacciones permiten a su vez diferencias monosacáridos cetónicos de los que
poseen un grupo aldehído (Reacción de Seliwanoff), otras permiten diferenciar pentosas de
hexosas (Reacción de Bial).
Algunos monosacáridos, reductores que no sean efímeros, pueden diferenciarse entre si y ser
identificados, por la formación de osazonas con el reactivo de Fenilhidracina. Cada osazona tiene
forma cristalina característica con un punto de fusión y rotación especifica.
REVISION BIBLIOGRAFICA
1. LOS CARBOHIDRATOS
Según McKee (2003), los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la
biosfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de
los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como
fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.
1.1. Clasificación de los Carbohidratos
Atendiendo a la complejidad de su estructura los glúcidos se clasifican en:
1.1.1. Monosacáridos o azúcares simples:
Son alcoholes con 3 hasta 7 átomos de carbono que contienen un grupo aldehído o cetónico, por
lo que pueden considerarse como productos de oxidación de alcoholes polivalentes en los que
una función alcohólica primaria o secundaria se transforma en un grupo carbonilo (CO). Si este
grupo carbonilo es terminal en la cadena, el monosacárido es una aldosa, si no se encuentra en
posición terminal, el monosacárido es una cetosa.
Si se toma en cuenta el número de átomos de carbono se dividen en:





Triosas
Tetrosas
Pentosas
Hexosa y
Heptosas
Los monosacáridos más sencillos son los de 3 átomos de carbono: el gliceraldehído o aldehído
glicérido y la dihidroxiacetona, que se obtienen por oxidación de la glicerina.
Los monosacáridos más importantes son:
 Gliceraldehído y la dihidroxiacetona: ambos compuestos se encuentran en células
vegetales y animales, desempeñan un papel muy importante en el metabolismo de los
carbohidratos.
 La ribosa y la desoxirribosa: Se encuentran en la naturaleza en la forma cíclica de
estructura furanosa, se encuentran en los ácidos nucleicos de todas las células vivas. La
ribosa es una intermediaria en la ruta metabólica de los carbohidratos y un componente
de algunas enzimas.
 La glucosa: Es el azúcar más abundante en la naturaleza. Se encuentra en frutas maduras,
se conoce como dextrosa. La glucosa es el azúcar circulante de los animales; la sangre
contiene aproximadamente 0.08 % de glucosa. Requiere el humano para la síntesis de la
lactosa (glándulas mamarias). La galactosa se halla en vegetales y animales en forma de
numerosos derivados: glucolípidos (sustancia blanca del cerebro, nervios), polisacáridos
complejos (pectinas, gomas, agar-agar, mucílagos, etc.).
1.1.2. Disacáridos
Son glúcidos están formados por la unión de dos moléculas de monosacáridos con pérdida de
agua y unidas entre sí un enlace O-glucosídico. Por esta razón al hidrolizarse se producen dos
unidades monosacáridos. Su fórmula general es:
Tienen sabor dulce, cristalizan bien y son solubles en agua. El término O-glucosídico se refiere al
enlace carbono-oxígeno-carbono que une a los dos componentes del acetal. Los disacáridos más
comunes (naturales) son la maltosa, lactosa y sacarosa
Sacarosa: También llamada azúcar de caña o de remolacha, no se presenta en el organismo
animal, aunque es un importante alimento básico, se emplea como edulcolorante de alimentos.
La sacarosa está compuesta de dos unidades monosacáridas diferentes, una molécula de glucosa y
una molécula de fructosa, con eliminación de una molécula de agua.
El cuerpo humano es incapaz de utilizar la sacarosa o cualquier otro disacárido en forma directa
(la molécula es muy grande y no pasa las membranas celulares). El disacárido debe fragmentarse
por hidrólisis. Las enzimas catalizan la reacción de hidrólisis, también se logra con HCl.
1.1.3. Homopolisacáridos: Son los carbohidratos más abundantes que existen en la naturaleza.
Sirven como sustancias alimenticias de reserva y como componentes estructurales de las células.
Los tres polisacáridos más importantes son: almidón, glicógeno y celulosa.
Almidón: Es el carbohidrato de reserva más importante y la fuente principal de calorías en la
dieta humana. Es un polisacárido de origen vegetal que constituye la principal reserva de energía
de las plantas. El almidón es un polvo blanco constituido por gránulos de estructura casi
cristalina. Es insípido. Es soluble en agua fría y al calentarse en agua tiende a formar una
suspensión coloidal llamada engrudo. El almidón está formado por dos fracciones estructurales:
la amilosa y la amilopectina.
2. REACCIONES DE IDENTIFICACION
2.1. Reacción de Molisch
Permite detectar la presencia de hidratos de carbono en una muestra; se basa en la acción
hidrolizante y deshidratante que ejerce el ácido sulfúrico sobre estos compuestos. Como se sabe,
los ácidos concentrados originan una deshidratación de los azúcares para rendir furfurales, que
son derivados aldehídicos del furano. Los furfurales se condensan con los fenoles para dar
productos coloreados característicos, empleados frecuentemente en el análisis colorimétrico.
Las pentosas y hexosas (tanto aldosas como cetosas) en presencia de ácidos minerales como el
ácido sulfúrico y a temperaturas elevadas sufren procesos de deshidratación originando furfural
(derivados de pentosas) o hidroximetilfurfural (derivados de hexosas)
Los monosacáridos en caliente y medio muy ácido, sufren una deshidratación que conduce a la
formación de un anillo pentagonal de furfural o hidroximetilfurfural, según se parta de pentosas o
hexosas. Los oligosacáridos y polisacáridos también sufren estas reacciones, ya que el medio
ácido favorece la hidrólisis previa del enlace glicosídico. Los furfurales formados se combinan
fácilmente con diversos fenoles y aminas, dando reacciones coloreadas.
Estos compuestos, furfural o hidroximetilfurfural, reaccionan con compuestos aromáticos
(fenoles, aminas cíclicas o heterociclos) dando productos coloreados. Aunque son pruebas
específicas de monosacáridos, los oligosacáridos y polisacáridos también dan positivo, ya que en
medio ácido se hidroliza el enlace glicosídico. Se disponen de diferentes técnicas, dependiendo
del reactivo utilizado.
2.2. Reactivo de Fehling
El reactivo de Fehling, también conocido como Licor de Fehling, es una disolución descubierta
por el químico alemán Hermann Von Fehling y que se utiliza como reactivo para la
determinación de azúcares reductores. Sirve para demostrar la presencia de glucosa en muestras
biológicas como la orina.
El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:
 Sulfato de cobre cristalizado, 35 g; agua destilada, hasta 1.000 ml.
 Sal de Seignette (Tartrato mixto de Potasio y Sodio), 150 g; solución dehidróxido de
sodio al 40%, 3; agua, hasta 1.000 ml.
Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del
hidróxido de cobre (II).
El ensayo con el licor de Fehling se funda en el poder reductor del grupo carbonilo de
un aldehído. Éste se oxida a ácido y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a óxido de cobre
(I), que forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reacción es que la
forma aldehído puede detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar
reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor.
Se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores, y es útil para demostrar la
presencia de glucosa en la orina, y también para detectar derivados de la glucosa como la
sacarosa o la fructosa. Al reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso; si lo hace
con disacáridos, toma el color del ladrillo. (D’Ocon, 1998).
2.3. Reacción del Lugol con los carbohidratos
La reacción del Lugol es un método que se usa para identificar polisacáridos.
El almidón en contacto con el reactivo de Lugol (disolución de yodo y yoduro potásico) toma un
color azul-violeta característico. Esa coloración producida por el Lugol se debe a que el yodo se
introduce entre las espiras de la molécula de almidón. Por lo tanto, no es una verdadera reacción
química, sino que se forma un compuesto de inclusión que modifica las propiedades físicas de
esta molécula, apareciendo la coloración azul violeta. Este complejo es sensible a la temperatura,
ya que si se calienta el tubo, el color desaparece. Esto se debe a que las espiras del almidón se
"desarman", por así decirlo, y el yodo se libera. Una vez frío, las espiras se reorganizan y se
vuelve a ver el color.
3. TIPOS DE AZÚCARES
Según sus propiedades químicas lo glúcidos pueden ser azucares reductores y no reductores
3.1. Azúcares reductores
Todos los monosacáridos (azúcares simples que no pueden descomponerse en moléculas más
pequeñas) son azúcares reductores. Dos de los tres tipos de azúcares disacáridos (con dos anillos
de sustancias químicas), maltosa y lactosa, tienen la estructura química abierta necesaria para
actuar como agentes reductores. La estructura simple de los monosacáridos les permite romperse
dos veces tan rápidamente como los disacáridos, mientras que los disacáridos se rompen en sus
partes más pequeñas primero.
3.2. Azúcares no reductores
El tercer tipo de disacáridos, sacarosa, y polisacáridos (azúcares con anillos químicas múltiples)
son los azúcares no reductores. Los polisacáridos - almidones - tienen estructuras cerradas, que
utilizan átomos libres para unir entre sí los anillos múltiples, y tardan mucho más tiempo en
descomponerse.
4. PRACTICA DE LABORATORIO
OBJETIVO GENERAL

Comprobar mediante técnicas sencillas de laboratorio, que tipo de glúcidos están
presentes en determinados alimentos de consumo humano tomando como base los
conocimientos teóricos adquiridos en la asignatura de bioquímica.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
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Extraer carbohidratos de diferentes extractos vegetales
Identificar azucares reductores y no reductores
Identificar el almidón y mediante su hidrolisis determinar el poder reductor de los
azucares que lo conforman.
Comparar los resultados obtenidos con los resultados de muestras patrón
Anotar e interpretar con fundamento los resultados obtenidos
4.1. MATERIALES Y REACTIVOS
Para la extracción e identificación de carbohidratos en laboratorio se utilizaran los siguientes
materiales y reactivos:
MATERIALES
Papa
Remolacha
Uva
Gradillas
Cuchillo o raspador
Tubos de ensayo
Pipetas
Vasos de precipitación
Mortero
Mechero
Hornilla ( baño María)
REACTIVOS
Agua destilada
Lugol
Ácido sulfúrico
Solución alcohólica de alfa naftol
Fehling A y B
Glucosa
Fructosa
Lactosa
Sacarosa
Almidón de papa
Almidón de yuca
4.2. PROCEDIMIENTO
4.2.1 EXTRACCIÓN DE CARBOHIDRATOS

Se ralla la papa lo más que se pueda, el mismo procedimiento se realiza con la remolacha.
Agregar ml de agua destilada a cada preparado para formar una solución.

En un mortero aplastar las uvas sin pepas. En caso de tener pepas retirarlas previo a ser
retiradas. Agregar ml de agua cantidad suficiente para formar una solución.
4.2.2. REACCIOES DE IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS

REACCION DE MOLISCH
Enumerar 3 tubos de ensayos limpios y secos, colocar en una gradilla y agregar:
o 1ml de la solución preparada de papa al Tubo 1
o 1ml de la solución de remolacha al Tubo 2
o 1ml de la solución de uva al Tubo 3
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

1.
2.
3.
4.
5.
Por las paredes de cada tubo dejar caer 2 gotas de solución alcohólica de alfa naftol al 1.5 %,
agitar, mezclar.
Inclinar el tubo y añadir con cuidado por las paredes 0,5 ml de ácido sulfúrico concentrado.
Evitar que se mezclen los líquidos.
La aparición de un anillo de color violeta en la interface, denota la presencia de hidrato de
Carbono.
OBSERVAR
Es de esperar que dé positiva la prueba de Molisch en los tres tubos de reacción? ¿Explique
porqué?
Elaborar una tabla con los resultados de las muestras ensayadas
Cual es la función del ácido sulfúrico (H2SO4)
Escriba las estructura químicas de los glúcidos presentes en cada solución problema
Interpretar con fundamento lo que sucede en el tubo de reacción a través de ecuaciones
químicas
Paralelamente se pueden realizar ensayos con sustancias patrón para verificar la identificación de
carbohidratos presentes en muestras problema. Es recomendable que en cada ensayo se trabaje
con ensayo en blanco para evitar una reacción falsa positiva o negativa.
SUSTANCIAS
2 ml de Agua
2 ml de solución Sacarosa
2 ml de solución Fructosa
2 ml de solución Glucosa
2 ml de solución Lactosa
RESULTADO
REACCIONDE MOLISH
2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico
2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico
2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico
2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico
2 gotas de Naftol + Acido Sulfúrico
PRUEBA DEL AZÚCAR REDUCTOR
1. Se toman 3 tubos de ensayo que contengan 1 ml de solución de sacarosa, 1 ml d solución de
glucosa y 1 ml de solución de fructosa.
2. A cada tubo agregar 1 m de reactivo de Fehling A y B (previamente preparado 1:1). Se
calienta ambos tubos en baño de agua hasta observar cambios en la coloración. Se toman
otros 2 tubos de ensayo, a cada tubo se le coloca extracto de remolcha, al otro de sacarosa y
se agrega cuidosamente ácido clorhídrico
3. Se toma otro tubo con 1 ml de almidón de papa más lugol y se lo deja calentar en agua a baño
maría.
4. Con otro tubo de ensayo se coloca 1 ml de almidón de yuca más ácido sulfúrico y se calienta
en agua a baño maría.
5. Luego del tubo de ensayo número 5 se toma 1 ml de solución se le añade nuevamente lugol y
esperamos ver la coloración que toma.
6. En otro tubo de ensayo se coloca 1 ml de almidón de yuca, agregar con cuidado ácido
clorhídrico. Calentar en agua a baño maría.
7. Luego se toma otro tubo de ensayo con 1ml de solución del paso número 7, se agrega lugol y
se calienta en agua a baño maría.
8. Se toma 1 ml de la solución de almidón del paso 7 y se coloca reactivo de Fehling Ay B .
Calentar en agua a baño maria.
OBSERVAR Y ANOTAR LOS RESULTADOS OBTENIDOS.
¿Qué cambios observa durante y después de cada ensayo?
Interpretar y explicar con fundamento el porque de los fenómenos que se producen en cada
Ensayo.